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第1课时 活泼的金属单质 钠
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
学习目标
1.Na与非金属的反应
2.Na与水的反应
情境再现
在8月12日晚上 10点多,天津港消防总队收到了报警电话,称可能发生了爆炸。随后的二十分钟以后,接连发生两次爆炸。这一次事故造成伤亡173人,其中消防人员104人,普通民众58人,民警11人。我们不禁要问这一次爆炸的原因究竟是什么?据天津市副市长何树山说,在这个仓库内有2500吨的危化品,其中第二类易燃物品,主要是金属钠和金属镁,约500吨。
活泼的金属单质——钠
从钠的原子结构来看,它的原子的最外层电子层上只有一个电子,该电子很容易在化学反应中丢失。
Na
+11
2
8
1
失去一个e-
Na+
+11
2
8
钠的化学性质非常活泼表现出很强的还原性
思考·讨论
活泼的金属单质——钠
实验2-1
用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮,观察钠的光泽和颜色,并注意新切开的钠的表面所发生的变化。
活泼的金属单质——钠
1.钠是一种_______色固体,具有金属光泽,硬度_______
(可切割),密度比煤油______。
2.将新切开的金属钠置于空气中,其表面发生的变化是
_____________,反应的化学方程式是
_____________________________。
银白
较小
大
很快变暗
4Na+O2 === 2Na2O
活泼的金属单质——钠
注:不要近距离俯视坩埚
实验2-2
将一个干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大的钠,迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻,待钠熔化后立即撤掉酒精灯,观察现象。
活泼的金属单质——钠
3.将一块绿豆大小的钠块投入热坩埚中
继续加热片刻,观察到的现象是:
钠受热__________后剧烈燃烧,火焰为
_______色,生成__________固体。反应的化学方程式为_________________________。
熔化
黄
淡黄色
2Na+O2 === Na2O2
△
活泼的金属单质——钠
1.物理性质
银白色;具有金属光泽;质软(可以用小刀切)
2.化学性质
(1)钠与氧气的反应
(2)钠与氯气的反应
(3)钠与单质硫的反应
2Na+Cl2
2NaCl
2Na+S==Na2S
4Na+O2 === 2Na2O
2Na+O2 === Na2O2
△
活泼的金属单质——钠
活泼的金属单质——钠
实验探究
【预测】从物质组成及氧化还原反应的角度,预测钠与水反应的生成物。
【实验】在培养皿中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一块绿豆大的钠放入水中。
活泼的金属单质——钠
浮
熔
游
红
响
钠的密度比水小
反应放热
钠的熔点低
产生气体
反应剧烈
有碱生成
活泼的金属单质——钠
产物检验
气体
钠
实验结论
2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑
0
+1
+1
0
2e-
2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑
实质:钠与水电离出来的少量氢离子反应。
还原剂:Na
氧化剂:H2O
活泼的金属单质——钠
注意:
(1)用镊子取出一块金属钠后,需用滤纸擦净钠表面的煤油,这样可以防止钠与水反应放热使周围温度达到煤油的着火点而引起煤油燃烧。
(2)切割完钠块后,应将剩余的钠放入原来盛有煤油的试剂瓶中,取用钾时也要这样做。这是由于钠、钾等金属的活泼性非常强,容易与水或氧气反应造成失火或爆炸,为保证实验安全,放回原来的试剂瓶中比较稳妥。另外,钠、钾价格较贵,不宜浪费,放回原试剂瓶中,由于煤油的存在,也不会对原来保存的钠、钾造成污染。
(3)若实验过程中钠不慎失火,注意不能用水灭火,而应该用干燥的沙土来灭火,因为钠与水剧烈反应且生成氢气,会放出大量的热,甚至能引起氢气燃烧。
活泼的金属单质——钠
1.某实验室钠着火时,能否用水灭火?为什么?
解析:不能,因为钠极易与水反应产生氢气,用水灭火易发生爆炸,常用干燥的沙土来灭火。
2.钠若与酸溶液反应时,钠先与水反应还是先与酸反应?
解析:钠与酸、钠与水反应的实质都是钠与H+发生的氧化还原反应,当钠与酸溶液反应时,钠首先与酸反应,当酸完全消耗后,若钠还有剩余,则钠再与水反应。
思考
活泼的金属单质——钠
问题探究
金属钠能否从CuSO4溶液中置换出单质铜?推测可能出现的现象
2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓+ Na2SO4
2Na + 2H2O + CuSO4 == Cu(OH)2↓ + Na2SO4 + H2↑
蓝色絮状沉淀
2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑
反思总结
1. 钠在各种水溶液中反应时,有酸氢为先,无酸水为先
2. K、Ca、Na等活泼金属不能从盐溶液中置换出其他金属
钠与硫酸铜溶液的反应
活泼的金属单质——钠
钠与酸、碱、盐溶液反应的规律
(1)钠与酸溶液的反应
若酸过量,钠与酸反应放出氢气,比与水反应剧烈;
若酸不足,钠将酸反应完后,剩余的钠再与水反应。
(2)钠与碱溶液的反应
钠与碱溶液反应的实质是钠与水的反应。若为饱和碱溶液,则析出碱。
(3)钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应的实质是钠先与水反应,生成H2和NaOH,NaOH再与盐溶液的盐发生复分解反应(若NaOH不与盐反应,当盐溶液为饱和时,则析出盐)。
(4)钠与熔融状态的盐反应
通常金属钠不能从盐溶液中置换出金属;若盐为熔融状态,钠可以置换出较不活泼的金属,如:4Na+TiCl4(熔融) === 4NaCl+Ti。
活泼的金属单质——钠
小结